JPH10171470A - 騒音制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成上の負担と設置作業の手間を軽減可能と
する。 【解決手段】 騒音のリファレンス信号ｘ（ｎ）を伝達
関数Ｗを持つフィルタ５に通し、キャンセル用音響信号
ｓ（ｎ）を作成し、Ｄ／Ａ変換器６でＤ／Ａ変換後、パ
ワーアンプ７で電力増幅し、騒音制御対象者の右耳近く
に置いたキャンセルスピーカ２を駆動させる。騒音制御
対象者の右耳近くに置いたエラー検出用マイク１で拾っ
た音をマイクアンプ８で増幅したあと、Ａ／Ｄ変換器９
でＡ／Ｄ変換して誤差信号ｙ（ｎ）を得る。パワーアン
プ７の入力点からマイクアンプ８の出力点までの伝達関
数Ｃの推定値Ｃ’を設定したフィルタ２１を設け、演算
器２２によりｙ（ｎ）から、ｓ（ｎ）をフィルタ２１に
通した信号を減算して騒音成分だけを取り出し、リファ
レンス信号ｘ（ｎ）としてフィルタ５に出力する。フィ
ルタ５には、伝達関数Ｃの推定値をＣ”として、Ｗ＝−
１／Ｃ”を設定しておく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は騒音制御装置に係
り、とくに騒音と逆位相の音響を発生させて聴取者の耳
に騒音が聞こえないようにした騒音制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】空間の所望の受音点で騒音と逆位相とな
るような音響をキャンセルスピーカから放射し、空間の
騒音を低減するようにした能動騒音制御装置（アクティ
ブノイズコントローラ）が有る。この能動騒音制御装置
は、未知システムについて入出力関係からパラメータを
推定するシステム同定を応用したものである。図５に従
来の能動騒音制御装置の基本構成を示す。騒音空間の所
望の受音点にエラー検出用マイク１、騒音空間の他の所
望位置に受音点での騒音と逆位相となるような音響を発
生するキャンセルスピーカ２を設置してある。騒音源に
設置した騒音センサ３で騒音が検出され、リファレンス
信号が生成される。このリファレンス信号はＡ／Ｄ変換
器４で離散化されてリファレンス信号ｘ（ｎ）となり
（ｎは時刻を示す）、各フィルタ係数が可変でＩ次のＦ
ＩＲディジタルフィルタ（以下、ＦＩＲフィルタと略
す）５に入力される。ＦＩＲフィルタ５の出力はＤ／Ａ
変換器６でＤ／Ａ変換されたのちパワーアンプ７で電力
増幅され、キャンセルスピーカ２に出力されて、該キャ
ンセルスピーカ２を駆動する。エラー検出用マイク１の
出力はマイクアンプ８で増幅されたのち、Ａ／Ｄ変換器
９で離散化されて誤差信号ｙ（ｎ）となり、適応制御部
１０に入力される。この適応制御部１０はFiltered−Ｘ
適応アルゴリズムを実行する。よって、リファレンス信
号ｘ（ｎ）はフィルタ１１でフィルタリングされたのち
適応制御部１０に入力される。フィルタ１１はＦＩＲデ
ィジタルフィルタから成り、パワーアンプ７の入力点か
らマイクアンプ８の出力点までの空間パスを含む伝達関
数Ｃ（ｚ）をＪ次のＦＩＲディジタルフィルタで具現す
るときのインパルス応答ｃ_j （ｊ＝０〜Ｊ）が各次数の
フィルタ係数として設定されている。フィルタ１１の伝
達関数をＣ’（ｚ）とする。

【０００３】リファレンス信号ｘ（ｎ）はフィルタ１１
に通されてＣ’（ｚ）の伝達関数が畳込まれ、ｑ（ｎ）
として適応制御部１０に出力される。適応制御部１０は
ｑ（ｎ）を用いて所定のFiltered−Ｘ適応アルゴリズム
を実行し、ｙ（ｎ）を最小とできるＦＩＲフィルタ５の
各次数のフィルタ係数の更新値を求め、ＦＩＲフィルタ
５に対し更新設定する。具体的には、Filtered−Ｘ適応
アルゴリズムが最小自乗法に着目したFiltered−ＸＬＭ
Ｓ（Least Mean Square ）の場合、ＦＩＲフィルタ５の
次数位置ｉ（ｉ＝０〜Ｉ）のフィルタ係数をｗ_i とし
て、時刻（ｎ＋１）のフィルタ係数ｗ_i （ｎ＋１）を次
式、 ｗ_i （ｎ＋１）＝ｗ_i （ｎ）＋μ・ｙ（ｎ）・ｑ（ｎ−ｉ） ……（１） 但し、 μ：所定の収束係数 に従い、ＦＩＲフィルタ５に対しフィルタ係数の更新設
定を行う。なお、フィルタ係数ｗ_i の初期値ｗ_i （０）
は予め定められた所定値に設定する。また、フィルタ係
数ｃ_j は、Ｄ／Ａ変換器６の入力点にＭ系列ノイズデー
タを注入したときのＡ／Ｄ変換器９の出力点の応答信号
から所定の演算を行うことで同定して求める。このよう
にして、キャンセルスピーカ２からはエラー検出用マイ
ク１での騒音が最小となるような適切な制御音が放射さ
れて、騒音の低減が図られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の能動騒音制御装置では、騒音源に騒音センサ３
を設置する必要があり、この騒音センサ３の設置場所
は、該騒音センサ３で検出したリファレンス信号がエラ
ー検出用マイク１の置かれた位置での騒音と高い相関関
係を持つ場所としなければならず、騒音センサ３の適切
な設置場所を探し、騒音センサ３の取り付けを行うのに
かなり手間が掛かっていた。また、適応制御を行うため
にＦＩＲディジタルフィルタ５をフィルタ係数可変と
し、適応制御部１０を設けて（１）式の計算をさせ、Ｆ
ＩＲディジタルフィルタ５のフィルタ係数を可変設定さ
せなければならず、騒音センサ３の設置と合わせて構成
上の負担が大きいという問題があった。本発明は上記し
た従来技術の問題に鑑み、構成上の負担と設置作業の手
間を軽減できる騒音制御装置を提供することを、その目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の騒音制御
装置では、騒音のリファレンス信号を所定の固定の伝達
関数Ｗで加工し、騒音キャンセル信号を作成する加工手
段と、加工手段の出力を電力増幅する電力増幅手段と、
空間の所定箇所に置かれて電力増幅手段の出力を電気−
音響変換する電気−音響変換手段と、騒音制御対象者の
耳の近傍に置かれたエラー検出用マイクと、エラー検出
用マイクの出力を増幅するマイク用増幅手段と、電力増
幅手段の入力点からマイク用増幅手段の出力点までの伝
達関数Ｃが設定され，加工手段の出力を通すフィルタ
と、マイク用増幅手段の出力からフィルタの出力を減算
する減算手段とを備え、減算手段の出力を騒音のリファ
レンス信号として加工手段に入力するとともに、加工手
段の伝達関数Ｗを、Ｗ≒−１／Ｃに設定したことを特徴
としている。

【０００６】これにより、エラー検出用マイクの出力か
ら、加工手段の出力を電力増幅手段の入力点からマイク
用増幅手段の出力点までの伝達関数Ｃが設定されたフィ
ルタを通した信号を減算することで騒音と相関の高いリ
ファレンス信号を作成できるので、騒音センサを別個に
設けなくて済み、騒音センサの適切な設置場所を探し、
取り付けを行う手間が省ける。また、加工手段に所定の
固定の伝達関数Ｗを持たせれば受音点での騒音を低減で
きるので、加工手段の伝達関数を逐次更新するための演
算手段を設けなくて済み、構成が簡単となる。電力増幅
手段の入力点からマイク用増幅手段の出力点までの伝達
関数Ｃを１などの実数となるようにすれば、加工手段の
伝達関数Ｗも実数で良く、簡単に具現でき、また安定し
た騒音制御が可能となる。

【０００７】請求項２記載の騒音制御装置では、電気−
音響変換手段は騒音制御対象者の耳の近傍に設置したこ
とを特徴としている。エラー検出用マイクと電気−音響
変換手段の間の距離は、好ましくは３０ｃｍ以下とす
る。これにより、騒音の中で特に耳障りとなる低域につ
いて、電気−音響変換手段からエラー検出用マイクまで
の空間の伝達関数をほぼ１とでき、電気−音響変換手段
からエラー検出用マイクまでのキャンセル音響の伝達時
間の遅れを無視できる程度に小さくできるとともに、電
気−音響変換手段からエラー検出用マイクの間の空間の
周波数−位相特性をほぼフラットな特性とできる。よっ
て、騒音の中で特に耳障りとなる各周波数成分につい
て、エラー検出用マイク位置での騒音とキャンセル音響
との位相差をπ近くとでき、確実に騒音の低減を図るこ
とができる。また、フィルタと加工手段の伝達関数は電
力増幅手段の入力点からマイク用増幅手段の出力点まで
の伝達関数を測定した結果に基づき設定されるが、電気
−音響変換手段からエラー検出用マイクまでの空間の伝
達関数をほぼ１とできることで、フィルタと加工手段に
設定される伝達関数の誤差を小さくし、減算手段の出力
にキャンセル音響成分が残らないようにしてハウリング
防止を図ることができる。

【０００８】請求項３記載の騒音制御装置では、減算手
段の出力側に一定以下の周波数成分だけを通過させる低
域通過手段を設けたことを特徴としている。低域通過手
段の通過帯域は、好ましくは１ｋＨｚ以下とする。電力
増幅手段の入力点からマイク用増幅手段の出力点までの
伝達関数の実際の値と測定値との間に誤差が有ると、減
算手段の出力にキャンセル音響成分が残ってしまうが、
ハウリングを起こしやすい高域成分をカットすることで
ハウリング防止を図ることができる。

【０００９】請求項４記載の騒音制御装置では、電力増
幅手段は定電流アンプとしたことを特徴としている。電
気−音響変換手段は通常、最低共振周波数以下の周波数
−ゲイン特性が悪いが、ブースト回路を設けて最低共振
周波数以下をブーストしようとすると、時間遅れが生じ
て、エラー検出用マイク位置での騒音とキャンセル音響
との位相差がπから大きくずれてしまい、騒音低減効果
が下がる。この点、電気−音響変換手段を定電流アンプ
で駆動することにより、電気−音響変換手段の低域の周
波数−ゲイン特性をインピーダンスカーブと近い形とさ
せることができ、最低共振周波数以下の周波数域のレベ
ルをブースト回路でブーストしなくても持ち上げること
ができる。このため、制御対象者の近傍への設置が難し
いスピーカキャビネットを用いずに最低共振周波数以下
までキャンセル音響を再生することができ、騒音低減効
果が向上する。

【００１０】請求項５記載の騒音制御装置では、電気−
音響変換手段に周波数特性補正手段を付加したことを特
徴としている。周波数特性補正手段は、コイル、コンデ
ンサ、抵抗の内、少なくともコイルまたはコンデンサを
含む回路から成り、電気−音響変換手段のボイスコイル
と並列に接続される。これにより、騒音の制御対象周波
数域内で、電気−音響変換手段の周波数−ゲイン特性が
フラットに近くなるように補正したり、周波数−位相特
性がフラットに近くなるように補正することが可能とな
る。

【００１１】請求項６記載の騒音制御装置では、電気−
音響変換手段から出力された音のエラー検出用マイクの
位置での音圧に対する電気−音響変換手段から出力され
た音の騒音制御対象者の耳の位置での音圧の比をｐとし
て、加工手段の伝達関数Ｗを、Ｗ≒−１／ｐＣに設定し
たことを特徴としている。これにより、エラー検出用マ
イクと騒音制御対象者の耳の位置が異なっていても、騒
音制御対象者の耳の位置で騒音のレベルとキャンセル音
響のレベルを等しくなるようにでき、騒音制御対象者に
騒音が聞こえないように消音することができる。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の第１実施例に係る騒音制御装
置の全体的なブロック図である。図１は（リファレン
ス，キャンセルスピーカ，エラー検出用マイク）＝
（１，１，１）の騒音制御装置を示す。なお、図５と同
一の構成部分には同一の符号が付してある。１は騒音空
間の内、受音点である騒音制御対象者Ａの右耳近傍に設
置されたエラー検出用マイクであり、ここでは右耳との
間隔が７ｃｍとしてある（図２参照）。２は騒音制御対
象者Ａの右耳近傍に設置されたキャンセルスピーカであ
り、ここでは騒音制御対象者Ａの真後ろで、エラー検出
用マイク１から３０ｃｍの所に口径が１６ｃｍのスピー
カが設置してある（図２参照）。キャンセルスピーカ２
は前記エラー検出用マイク１の位置で、騒音と逆位相と
なるような音響を発生する。騒音で特に耳障りとなるの
は２５０Ｈｚ以下なので、本実施例での騒音制御対象周
波数域を２５０Ｈｚ以下とすると、キャンセルスピーカ
２とエラー検出用マイク１の間隔が３０ｃｍと近いた
め、２５０Ｈｚ以下ではキャンセルスピーカ２とエラー
検出用マイク１の間の空間の伝達関数はほぼ１と見做す
ことができる。

【００１３】１２は離散化された騒音のリファレンス信
号ｘ（ｎ）の入力端子（ｎは時刻）、２０は１系統の音
響再生手段であり、リファレンス信号ｘ（ｎ）を用いて
受音点での騒音をキャンセルするための音響を形成す
る。この内、５はフィルタ係数が固定でＩ次のＦＩＲデ
ィジタルフィルタから成るフィルタであり、加工手段と
しての機能を有する。フィルタ５の出力をキャンセル用
音響信号ｓ（ｎ）とする。６はフィルタ５の出力をＤ／
Ａ変換するＤ／Ａ変換器、７はＤ／Ａ変換器６の出力を
電力増幅してキャンセルスピーカ２を駆動するパワーア
ンプである。

【００１４】８はエラー検出用マイク１の出力を増幅す
るマイクアンプ、９はマイクアンプ８の出力をＡ／Ｄ変
換して離散化し、誤差信号ｙ（ｎ）を作成するＡ／Ｄ変
換器である。パワーアンプ７の入力点からマイクアンプ
８の出力点までの伝達関数をＣ（ｚ）とする。２１はフ
ィルタであり、伝達関数ＣをＪ次のＦＩＲディジタルフ
ィルタで具現するときのインパルス応答ｃ_j （ｊ＝０〜
Ｊ）が各次数のフィルタ係数として設定されている。フ
ィルタ２１に設定された伝達関数をＣ’（ｚ）とする
（Ｃ’はＣの推定値であることを意味する）。フィルタ
２１のフィルタ係数ｃ_j は、Ｄ／Ａ変換器６の入力点に
Ｍ系列ノイズデータを注入したときのＡ／Ｄ変換器９の
出力点の応答信号から所定の演算を行うことで同定して
求めてある。２２は演算器であり、Ａ／Ｄ変換器９の出
力から、フィルタ５の出力であるｓ（ｎ）をフィルタ２
１に通した信号を減算する。そして、結果をリファレン
ス信号ｘ（ｎ）として入力端子１２に出力する。

【００１５】ｙ（ｎ）中の騒音成分をｄ（ｎ）とする
と、 ｙ（ｎ）＝ｄ（ｎ）＋ｓ（ｎ）・Ｃ ……（２） である。演算器２２の出力は、 ｙ（ｎ）−ｓ（ｎ）・Ｃ’＝ｄ（ｎ）＋ｓ（ｎ）・Ｃ−ｓ（ｎ）・Ｃ’ ……（３） となる。Ｃ’はＣとほぼ等しいので、（３）式から演算
器２２の出力≒ｄ（ｎ）となり、ほぼ騒音成分のみとな
る。よって、演算器２２の出力を騒音のリファレンス信
号ｘ（ｎ）として用いることが可能となり、従来の如
く、騒音センサ（図５の符号３参照）を設ける必要がな
くなる。

【００１６】音響再生手段２０のフィルタ５は、伝達関
数Ｗ（ｚ）＝−１／Ｃ（ｚ）をＩ次のＦＩＲディジタル
フィルタで具現するときのインパルス応答ｃ_i （ｉ＝０
〜Ｉ）が各次数のフィルタ係数として設定されている。
フィルタ５に設定された伝達関数Ｗ（ｚ）を、 Ｗ（ｚ）＝−１／Ｃ”（ｚ） ……（４） とする（Ｃ”はＣの推定値を意味する）。フィルタ５の
フィルタ係数ｃ_i は、Ｄ／Ａ変換器６の入力点にＭ系列
ノイズデータを注入したときのＡ／Ｄ変換器９の出力点
の応答信号から所定の演算を行うことで求めてある。フ
ィルタ５はリファレンス信号ｘ（ｎ）を（４）式により
加工し、ｓ（ｎ）として出力する。ｓ（ｎ）はＤ／Ａ変
換器６でＤ／Ａ変換されたあと、電力増幅器７で電力増
幅される。そして、キャンセルスピーカ２を駆動し、キ
ャンセル用の音響を空間に放射させる。

【００１７】キャンセル音響はエラー検出用マイク１で
検出され、マイクアンプ８で増幅されたのちＡ／Ｄ変換
器９でＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換器９の出力中のキ
ャンセル音響成分は、 ｓ（ｎ）・Ｃ＝ｘ（ｎ）・（−１／Ｃ”）・Ｃ ……（５） となる。Ｃ”はＣとほぼ同じなので、 となる。よって、Ａ／Ｄ変換器９の出力中のキャンセル
音響成分はほぼ騒音成分と極性が反対で同じ大きさとな
り、Ａ／Ｄ変換器９の出力はほぼ零となる。このこと
は、エラー検出用マイク１の位置で見たとき、騒音とキ
ャンセル音響が同じ振幅で逆位相となっていることにな
り、エラー検出用マイク１の位置での騒音がキャンセル
され、騒音制御対象者Ａには騒音が聞こえなくなる。

【００１８】実際には、キャンセルスピーカ２とエラー
検出用マイク１の間の距離が長いと、フィルタ５に設定
させる伝達関数Ｗ＝（−１／Ｃ”）を（−１／Ｃ）に完
全に一致させることは困難であるが、キャンセルスピー
カ２とエラー検出用マイク１の間が３０ｃｍと近い場
合、騒音制御対象周波数域である２５０Ｈｚ以下ではキ
ャンセルスピーカ２とエラー検出用マイク１の間の空間
の伝達関数はほぼ１と見做すことができる。また、パワ
ーアンプ７，キャンセルスピーカ２，エラー検出用マイ
ク１，マイクアンプ８の各伝達関数の積をほぼ実数とす
ることは容易であり、よって、パワーアンプ７の入力点
からマイクアンプ８の出力点までの伝達関数Ｃを、ほぼ
実数ａにすることができる。すると、伝達関数Ｗ＝（−
１／ａ）とすることで、容易にＷを（−１／Ｃ）とほぼ
同じにすることができる。

【００１９】なお、フィルタ２１の伝達関数Ｃ’とフィ
ルタ５の伝達関数Ｗ＝（−１／Ｃ”）は、Ｄ／Ａ変換器
６の入力点にＭ系列ノイズデータを注入したときのＡ／
Ｄ変換器９の出力点の応答信号を検出した結果に基づ
き、パワーアンプ７の入力点からマイクアンプ８までの
伝達関数を推定して設定されるが、Ｃ’，Ｃ”と、パワ
ーアンプ７の入力点からマイクアンプ８の出力点までの
実際の伝達関数Ｃとの間の誤差が大きいと、演算器２２
の出力にキャンセル音響成分が残り、ハウリングを起こ
すことがある。しかし、キャンセルスピーカ２とエラー
検出用マイク１までの距離が短く、伝達関数がほぼ１で
あるので、Ｃ’，Ｃ”と、パワーアンプ７の入力点から
マイクアンプ８の出力点までの実際の伝達関数Ｃとの間
の誤差はそれほど大きくなく、ハウリングは生じ難くな
っている。パワーアンプ７，キャンセルスピーカ２，エ
ラー検出用マイク１，マイクアンプ８の各伝達関数の積
をほぼ実数とすることで、パワーアンプ７の入力点から
マイクアンプ８の出力点までの実際の伝達関数Ｃがほぼ
実数ａとなるようにすれば、Ｃ’，Ｃ”は簡単にほぼＣ
と一致させることができ、ハウリング防止効果が高ま
る。

【００２０】この実施例によれば、エラー検出用マイク
１は右耳近傍に１つしか設けてないが、キャンセルスピ
ーカ２を騒音制御対象者Ａの真後に位置させたので、騒
音制御対象者Ａの左右の耳に同じ騒音が入ってくる場
合、両耳に聞こえる騒音を同時に低減することができ
る。そして、フィルタ５から出力されるキャンセル用音
響信号ｓ（ｎ）を、パワーアンプ７の入力点からマイク
アンプ８の出力点までの伝達関数Ｃの推定値Ｃ’が設定
されたフィルタ２１を通したあと、Ａ／Ｄ変換後のエラ
ー検出用マイク出力から減算することで、騒音制御対象
者Ａに聞こえる騒音と相関の高いリファレンス信号を作
成できる。よって、従来の如く、騒音センサを別個に設
けなくても騒音制御を行うことができ、騒音センサの適
切な設置場所を探し、取り付けを行う手間が省ける。ま
た、フィルタ５に所定の固定の伝達関数Ｗを持たせれば
受音点での騒音を低減できるので、フィルタ５の伝達関
数を逐次更新するための演算手段を設けなくて済み、構
成が簡単となるとともに、極めて安定した騒音制御が可
能となる。更に、パワーアンプ７の入力点からマイクア
ンプ８の出力点までの伝達関数Ｃを１などの実数となる
ようにすれば、フィルタ５の伝達関数Ｗも実数で良く、
極めて簡単に具現できる。

【００２１】また、キャンセルスピーカ２をエラー検出
用マイク１の近傍に設置したので、騒音の中で特に耳障
りとなる低域について、キャンセルスピーカ２からエラ
ー検出用マイク１までの空間の伝達関数をほぼ１とで
き、キャンセルスピーカ２からエラー検出用マイク１ま
でのキャンセル音響の伝達時間の遅れを無視できる程度
に小さくできるとともに、キャンセルスピーカ２からエ
ラー検出用マイク１の間の空間の周波数−位相特性をほ
ぼフラットな特性とできる。よって、騒音の中で特に耳
障りとなる各周波数成分について、エラー検出用マイク
位置での騒音とキャンセル音響との位相差をπ近くとで
き、確実に騒音の低減を図ることができる。また、フィ
ルタ２１，５の伝達関数はパワーアンプ７の入力点から
マイクアンプ８の出力点までの伝達関数を推定して設定
されるが、キャンセルスピーカ２からエラー検出用マイ
ク１までの空間の伝達関数をほぼ１とできることで、フ
ィルタ２１，５に設定される伝達関数の誤差を小さく
し、演算器２２の出力にキャンセル音響成分が残らない
ようにしてハウリング防止を図ることができる。

【００２２】なお、フィルタ２１に設定された伝達関数
Ｃ’とＣとの誤差、フィルタ５に設定された伝達関数Ｗ
＝−１／Ｃ”と−１／Ｃとの誤差は、周波数が高くなる
ほど大きくなる。よって、演算器２２と入力端子１２の
間に、騒音制御対象周波数域でない、例えば１ｋＨｚ以
上をカットさせるＬＰＦを設ければ、より確実にハウリ
ングを防止することができる。

【００２３】また、キャンセルスピーカ２は通常、最低
共振周波数以下の周波数−ゲイン特性が悪いが、共振回
路で構成されたブースト回路を設けて最低共振周波数以
下をブーストしようとすると、時間遅れが生じて、エラ
ー検出用マイク位置での騒音とキャンセル音響との位相
差がπから大きくずれてしまい、騒音低減効果を発揮で
きなくなってしまう。この点、パワーアンプ７を定電流
アンプとし、キャンセルスピーカ２を定電流アンプで駆
動することにより、キャンセルスピーカ２の低域の周波
数−ゲイン特性をインピーダンスカーブと近い形とさせ
ることができ、最低共振周波数以下の周波数域のレベル
をブースト回路でブーストしなくても持ち上げることが
できるようになる。このようにすれば、騒音制御対象者
Ａの近傍への設置が難しいスピーカキャビネットを用い
ることなく、最低共振周波数以下までキャンセル音響を
再生することができ、騒音低減効果が向上する。定電流
アンプを用いる場合、更に、キャンセルスピーカ２のボ
イスコイルと並列に、コイル，コンデンサ，抵抗の内、
少なくともコイルまたはコンデンサを含む周波数特性補
正回路を接続し、騒音の制御対象周波数域内で、電気−
音響変換手段の周波数−ゲイン特性がフラットに近くな
るように補正したり、周波数−位相特性がフラットに近
くなるように補正しても良い。この周波数特性補正回路
は、コイル単独としたり、コンデンサ単独としたりする
などして、非共振回路構成とするようにしても良い。

【００２４】また、エラー検出用マイク１と騒音制御対
象者Ａの右耳との間が離れていると、エラー検出用マイ
ク１の位置と右耳の位置とでキャンセル音響の音圧に差
が生じる。音圧差が大きいとき、エラー検出用マイク１
の位置では丁度、騒音をキャンセルできても、騒音制御
対象者Ａの右耳の位置では騒音をキャンセルしきれな
い。この場合、キャンセルスピーカ２から出力されたキ
ャンセル音響のエラー検出用マイク１の位置での音圧に
対するキャンセルスピーカ２から出力されたキャンセル
音響の騒音制御対象者Ａの右耳の位置での音圧の比をｐ
として、フィルタ５の伝達関数Ｗを次式、 Ｗ＝（−１／ｐＣ”） ……（６） に設定するようにすれば、前記音圧差が補正されて騒音
制御対象者Ａの右耳の位置で騒音を丁度キャンセルさせ
ることができる。例えば、エラー検出用マイク１の位置
での音圧の方が騒音制御対象者Ａの右耳の位置より２倍
大きいとき、ｐ＝０．５とすることで、騒音制御対象者
Ａの右耳の位置でのキャンセル音響の音圧を（４）式の
場合に比べて２倍に上げ、騒音制御対象者Ａの右耳の位
置で騒音を丁度キャンセルさせることができる。

【００２５】図３は本発明の第２実施例に係る騒音制御
装置の全体的なブロック図である。図３は（リファレン
ス，キャンセルスピーカ，エラー検出用マイク）＝
（２，２，２）の騒音制御装置を示す。なお、図１と同
一の構成部分には同一の符号が付してある。１Ａ，１Ｂ
は各々、騒音空間の内、受音点である騒音制御対象者Ａ
の左右の耳の近傍に設置されたエラー検出用マイクであ
り、ここでは各耳との間隔が７ｃｍとしてある（図４参
照）。２Ｃ，２Ｄは各々、騒音制御対象者Ａの左右の耳
の近傍に設置されたキャンセルスピーカであり、ここで
はエラー検出用マイク１Ａ，１Ｂから７ｃｍの所に口径
が１６ｃｍのスピーカが設置してある（図４参照）。キ
ャンセルスピーカ２Ｃは前記エラー検出用マイク１Ａの
位置で、真の騒音及びキャンセルスピーカ２Ｄからのキ
ャンセル音響の合成音と逆位相となるようなキャンセル
音響を発生する。騒音で特に耳障りとなるのは２５０Ｈ
ｚ以下なので、本実施例での騒音制御対象周波数域を２
５０Ｈｚ以下とすると、キャンセルスピーカ２Ｃとエラ
ー検出用マイク１Ａの間隔が７ｃｍと近いため、２５０
Ｈｚ以下ではキャンセルスピーカ２Ａとエラー検出用マ
イク１Ａの間の空間の伝達関数はほぼ１と見做すことが
できる。キャンセルスピーカ２Ｄは前記エラー検出用マ
イク１Ｂの位置で、真の騒音及びキャンセルスピーカ２
Ｃからのキャンセル音響の合成音と逆位相となるような
音響を発生する。騒音で特に耳障りとなるのは２５０Ｈ
ｚ以下なので、本実施例での騒音制御対象周波数域を２
５０Ｈｚ以下とすると、キャンセルスピーカ２Ｄとエラ
ー検出用マイク１Ｂの間隔が７ｃｍと近いため、２５０
Ｈｚ以下ではキャンセルスピーカ２Ｄとエラー検出用マ
イク１Ｂの間の空間の伝達関数はほぼ１と見做すことが
できる。

【００２６】１２Ｃ，１２Ｄは各々、離散化された騒音
のリファレンス信号ｘ_A （ｎ），ｘ_B （ｎ）の入力端子
（ｎは時刻）、２０Ｃ，２０Ｄは２系統の音響再生手段
であり、各々、リファレンス信号ｘ_A （ｎ），ｘ
_B （ｎ）を用いて受音点（エラー検出用マイク１Ａ，１
Ｂ）での騒音をキャンセルするための音響を形成する。
音響再生手段２０Ｄの内、５Ｃはフィルタ係数が固定で
Ｉ次のＦＩＲディジタルフィルタから成るフィルタであ
り、加工手段としての機能を有する。フィルタ５Ｃの出
力をキャンセル用音響信号ｓ_C （ｎ）とする。６Ｃはフ
ィルタ５Ｃの出力をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器、７Ｃ
はＤ／Ａ変換器６Ｃの出力を電力増幅してキャンセルス
ピーカ２Ｃを駆動するパワーアンプである。音響再生手
段２０Ｄの内、５Ｄはフィルタ係数が固定でＩ次のＦＩ
Ｒディジタルフィルタから成るフィルタであり、加工手
段としての機能を有する。フィルタ５Ｄの出力をキャン
セル用音響信号ｓ_C （ｎ）とする。６Ｄはフィルタ５Ｄ
の出力をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器、７ＤはＤ／Ａ変
換器６Ｄの出力を電力増幅してキャンセルスピーカ２Ｄ
を駆動するパワーアンプである。

【００２７】８Ａ，８Ｂは各々、エラー検出用マイク１
Ａ，１Ｂの出力を増幅するマイクアンプ、９Ａ，９Ｂは
マイクアンプ８Ａ，８Ｂの出力をＡ／Ｄ変換して離散化
し、誤差信号ｙ_A （ｎ），ｙ_B （ｎ）を作成するＡ／Ｄ
変換器である。パワーアンプ７Ｃの入力点からマイクア
ンプ８Ａの出力点までの伝達関数をＣ_CA（ｚ）、パワー
アンプ７Ｃの入力点からマイクアンプ８Ｂの出力点まで
の伝達関数をＣ_CB（ｚ）、パワーアンプ７Ｄの入力点か
らマイクアンプ８Ｂの出力点までの伝達関数をＣ
_DB（ｚ）、パワーアンプ７Ｄの入力点からマイクアンプ
８Ａの出力点までの伝達関数をＣ_DA（ｚ）とする。

【００２８】２１_CAはフィルタであり、伝達関数Ｃ
_CA（ｚ）をＪ次のＦＩＲディジタルフィルタで具現する
ときのインパルス応答ｃ_CA，_j （ｊ＝０〜Ｊ）が各次数
のフィルタ係数として設定されている。フィルタ２１_CA
に設定された伝達関数をＣ_CA’（ｚ）とする（Ｃ_CA’は
Ｃ_CAの推定値であることを意味する）。フィルタ２１_CA
のフィルタ係数ｃ_CA，_j は、Ｄ／Ａ変換器６Ｃの入力点
にＭ系列ノイズデータを注入したときのＡ／Ｄ変換器９
Ａの出力点の応答信号から所定の演算を行うことで同定
して求めてある。２１_DBはフィルタであり、伝達関数Ｃ
_DB（ｚ）をＪ次のＦＩＲディジタルフィルタで具現する
ときのインパルス応答ｃ_DB，_j （ｊ＝０〜Ｊ）が各次数
のフィルタ係数として設定されている。フィルタ２１_DB
に設定された伝達関数をＣ_DB’（ｚ）とする（Ｃ_DB’は
Ｃ_DBの推定値であることを意味する）。フィルタ２１_DB
のフィルタ係数ｃ_DB，_j は、Ｄ／Ａ変換器６Ｄの入力点
にＭ系列ノイズデータを注入したときのＡ／Ｄ変換器９
Ｂの出力点の応答信号から所定の演算を行うことで同定
して求めてある。

【００２９】２２Ａは演算器であり、Ａ／Ｄ変換器９Ａ
の出力から、フィルタ５Ｃの出力であるｓ_C （ｎ）をフ
ィルタ２１_CAに通した信号を減算する。そして、結果を
リファレンス信号ｘ_A （ｎ）として入力端子１２Ｃに出
力する。ｙ_A （ｎ）中の真の騒音成分をｄ_A （ｎ）とす
ると、 ｙ_A （ｎ）＝ｄ_A （ｎ）＋ｓ_C （ｎ）・Ｃ_CA＋ｓ_D （ｎ）・Ｃ_DA ……（７） である。演算器２２Ａの出力は、 ｙ_A （ｎ）−ｓ_C （ｎ）・Ｃ_CA’ ＝ｄ_A （ｎ）＋ｓ_C （ｎ）・Ｃ_CA＋ｓ_D （ｎ）・Ｃ_DA−ｓ_C （ｎ）・Ｃ_CA’ ……（８） となる。Ｃ_CA’はＣ_CAとほぼ等しいので、（８）式から
演算器２２Ａの出力≒ｄ_A （ｎ）＋ｓ_D （ｎ）・Ｃ_DAと
なる。この内、ｄ_A （ｎ）が真の騒音成分であり、ｓ_D
（ｎ）・Ｃ_DAはキャンセルスピーカ２Ｄから発せられた
キャンセル音響の成分であるが、音響再生手段２０Ｃか
ら見たときとくに分ける必要はなく、ｄ_A （ｎ）＋ｓ_D
（ｎ）・Ｃ_DAの全体を見掛け上の騒音成分と扱うことが
できる。よって、演算器２２Ａの出力を騒音のリファレ
ンス信号ｘ_A （ｎ）として用いることが可能となり、従
来の如く、騒音センサ（図５の符号３参照）を設ける必
要がなくなる。

【００３０】同様にして、ｙ_B （ｎ）中の真の騒音成分
をｄ_B （ｎ）とすると、 ｙ_B （ｎ）＝ｄ_B （ｎ）＋ｓ_D （ｎ）・Ｃ_DB＋ｓ_C （ｎ）・Ｃ_CB ……（９） である。演算器２２Ｂの出力は、 ｙ_B （ｎ）−ｓ_D （ｎ）・Ｃ_DB’ ＝ｄ_B （ｎ）＋ｓ_D （ｎ）・Ｃ_DB＋ｓ_C （ｎ）・Ｃ_CB−ｓ_D （ｎ）・Ｃ_DB’ ……（10） となる。Ｃ_DB’はＣ_DBとほぼ等しいので、（10）式から
演算器２２Ｂの出力≒ｄ_B （ｎ）＋ｓ_C （ｎ）・Ｃ_CBと
なる。この内、ｄ_B （ｎ）が真の騒音成分であり、ｓ_C
（ｎ）・Ｃ_CBはキャンセルスピーカ２Ｃから発せられた
キャンセル音響の成分であるが、音響再生手段２０Ｄか
ら見たときとくに分ける必要はなく、ｄ_B （ｎ）＋ｓ_C
（ｎ）・Ｃ_CBの全体を見掛け上の騒音成分と扱うことが
できる。よって、演算器２２Ｂの出力を騒音のリファレ
ンス信号ｘ_B （ｎ）として用いることが可能となり、従
来の如く、騒音センサ（図５の符号３参照）を設ける必
要がなくなる。

【００３１】音響再生手段２０Ｃのフィルタ５Ｃは、伝
達関数Ｗ_C （ｚ）＝−１／Ｃ_CA（ｚ）をＩ次のＦＩＲデ
ィジタルフィルタで具現するときのインパルス応答
ｃ_CA，_i（ｉ＝０〜Ｉ）が各次数のフィルタ係数として
設定されている。フィルタ５Ｃに設定された伝達関数
を、 Ｗ_C （ｚ）＝−１／Ｃ_CA”（ｚ） ……（11） とする（Ｃ_CA”はＣ_CAの推定値を意味する）。フィルタ
５Ｃのフィルタ係数ｃ_CA，_i は、Ｄ／Ａ変換器６Ｃの入
力点にＭ系列ノイズデータを注入したときのＡ／Ｄ変換
器９Ａの出力点の応答信号から所定の演算を行うことで
求めてある。フィルタ５Ｃはリファレンス信号ｘ
_A （ｎ）を（11）式により加工し、ｓ_C （ｎ）として出
力する。ｓ_C （ｎ）はＤ／Ａ変換器６ＣでＤ／Ａ変換さ
れたあと、電力増幅器７Ｃで電力増幅される。そして、
キャンセルスピーカ２Ｃを駆動し、キャンセル用の音響
を空間に放射させる。

【００３２】キャンセルスピーカ２Ｃから発せられたキ
ャンセル音響はエラー検出用マイク１Ａで検出され、マ
イクアンプ８Ａで増幅されたのちＡ／Ｄ変換器９ＡでＡ
／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換器９Ａの出力中のキャンセ
ルスピーカ２Ｃから発せられたキャンセル音響の成分
は、 ｓ_C （ｎ）・Ｃ_CA＝ｘ_A （ｎ）・（−１／Ｃ_CA”）・Ｃ_CA ……（12） となる。Ｃ_CA”はＣ_CAとほぼ同じなので、 となる。よって、Ａ／Ｄ変換器９Ａの出力中のキャンセ
ルスピーカ２Ｃから発せられたキャンセル音響の成分
は、ほぼ見掛け上の騒音成分と極性が反対で同じ大きさ
となり、Ａ／Ｄ変換器９Ａの出力はほぼ零となる。この
ことは、エラー検出用マイク１Ａの位置で見たとき、真
の騒音とキャンセルスピーカ２Ｄからのキャンセル音響
を合成した見掛け上の騒音と、キャンセルスピーカ２Ｃ
からのキャンセル音響が同じ振幅で逆の位相を持ってい
ることになり、エラー検出用マイク１Ａの位置での騒音
がキャンセルされ、騒音制御対象者Ａの左耳には騒音が
聞こえなくなる。

【００３３】実際には、キャンセルスピーカ２Ｃとエラ
ー検出用マイク１Ａの間の距離が長いと、フィルタ５Ｃ
に設定させる伝達関数Ｗ＝（−１／Ｃ_CA”）を（−１／
Ｃ_CA）に完全に一致させることは困難であるが、キャン
セルスピーカ２Ｃとエラー検出用マイク１Ａの間が７ｃ
ｍと近い場合、騒音制御対象周波数域である２５０Ｈｚ
以下ではキャンセルスピーカ２Ｃとエラー検出用マイク
１Ａの間の空間の伝達関数はほぼ１と見做すことができ
る。また、パワーアンプ７Ｃ，キャンセルスピーカ２
Ｃ，エラー検出用マイク１Ａ，マイクアンプ８Ａの各伝
達関数の積をほぼ実数とすることは容易であり、よっ
て、パワーアンプ７Ｃの入力点からマイクアンプ８Ａの
出力点までの伝達関数Ｃ_CAを、ほぼ実数ａにすることが
できる。すると、伝達関数Ｗ＝（−１／ａ）とすること
で、容易にＷを（−１／Ｃ_CA）とほぼ同じにすることが
できる。

【００３４】なお、フィルタ２１_CAの伝達関数Ｃ_CA’と
フィルタ５Ｃの伝達関数Ｗ＝（−１／Ｃ_CA”）は、Ｄ／
Ａ変換器６Ｃの入力点にＭ系列ノイズデータを注入した
ときのＡ／Ｄ変換器９Ａの出力点での応答信号を検出し
た結果に基づき、パワーアンプ７Ｃの入力点からマイク
アンプ８Ａまでの伝達関数を推定して設定されるが、Ｃ
_CA’，Ｃ_CA”と、パワーアンプ７Ｃの入力点からマイク
アンプ８Ａの出力点までの実際の伝達関数Ｃ_CAとの間の
誤差が大きいと、演算器２２Ａの出力にキャンセルスピ
ーカ２Ｃから発せられたキャンセル音響の成分が残り、
ハウリングを起こすことがある。しかし、キャンセルス
ピーカ２Ｃとエラー検出用マイク１Ａまでの距離が短
く、伝達関数がほぼ１であるので、Ｃ_CA’，Ｃ_CA”と、
パワーアンプ７Ｃの入力点からマイクアンプ８Ａの出力
点までの実際の伝達関数Ｃ_CAとの間の誤差はそれほど大
きくなく、ハウリングは生じ難くなっている。パワーア
ンプ７Ｃ，キャンセルスピーカ２Ｃ，エラー検出用マイ
ク１Ａ，マイクアンプ８Ａの各伝達関数の積をほぼ実数
とすることで、パワーアンプ７Ｃの入力点からマイクア
ンプ８Ａの出力点までの実際の伝達関数Ｃ_CAがほぼ実数
ａとなるようにすれば、Ｃ_CA’，Ｃ_CA”は簡単にほぼＣ
_CAと一致させることができ、ハウリング防止効果が高ま
る。

【００３５】一方、音響再生手段２０Ｄのフィルタ５Ｄ
は、伝達関数Ｗ_D （ｚ）＝−１／Ｃ_DB（ｚ）をＩ次のＦ
ＩＲディジタルフィルタで具現するときのインパルス応
答ｃ_DB，_i （ｉ＝０〜Ｉ）が各次数のフィルタ係数とし
て設定されている。フィルタ５Ｄに設定された伝達関数
を、 Ｗ_D （ｚ）＝−１／Ｃ_DB”（ｚ） ……（13） とする（Ｃ_DB”はＣ_DBの推定値を意味する）。フィルタ
５Ｄのフィルタ係数ｃ_DB，_i は、Ｄ／Ａ変換器６Ｄの入
力点にＭ系列ノイズデータを注入したときのＡ／Ｄ変換
器９Ｂの出力点の応答信号から所定の演算を行うことで
求めてある。フィルタ５Ｄはリファレンス信号ｘ
_B （ｎ）を（13）式により加工し、ｓ_C （ｎ）として出
力する。ｓ_C （ｎ）はＤ／Ａ変換器６ＤでＤ／Ａ変換さ
れたあと、電力増幅器７Ｄで電力増幅される。そして、
キャンセルスピーカ２Ｄを駆動し、キャンセル用の音響
を空間に放射させる。

【００３６】キャンセルスピーカ２Ｄから発せられたキ
ャンセル音響はエラー検出用マイク１Ｂで検出され、マ
イクアンプ８Ｂで増幅されたのちＡ／Ｄ変換器９ＢでＡ
／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換器９Ｂの出力中のキャンセ
ルスピーカ２Ｄから発せられたキャンセル音響の成分
は、 ｓ_D （ｎ）・Ｃ_DB＝ｘ_B （ｎ）・（−１／Ｃ_DB”）・Ｃ_DB ……（14） となる。Ｃ_DB”はＣ_DBとほぼ同じなので、 となる。よって、Ａ／Ｄ変換器９Ｂの出力中のキャンセ
ルスピーカ２Ｄから発せられたキャンセル音響の成分
は、ほぼ見掛け上の騒音成分と極性が反対で同じ大きさ
となり、Ａ／Ｄ変換器９Ｂの出力はほぼ零となる。この
ことは、エラー検出用マイク１Ｂの位置で見たとき、真
の騒音とキャンセルスピーカ２Ｃからのキャンセル音響
を合成した見掛け上の騒音と、キャンセルスピーカ２Ｄ
からのキャンセル音響が同じ振幅で逆の位相を持ってい
ることになり、エラー検出用マイク１Ｂの位置での騒音
がキャンセルされ、騒音制御対象者Ａの右耳には騒音が
聞こえなくなる。

【００３７】実際には、キャンセルスピーカ２Ｄとエラ
ー検出用マイク１Ｂの間の距離が長いと、フィルタ５Ｄ
に設定させる伝達関数Ｗ＝（−１／Ｃ_DB”）を（−１／
Ｃ_DB）に完全に一致させることは困難であるが、キャン
セルスピーカ２Ｄとエラー検出用マイク１Ｂの間が７ｃ
ｍと近い場合、騒音制御対象周波数域である２５０Ｈｚ
以下ではキャンセルスピーカ２Ｄとエラー検出用マイク
１Ｂの間の空間の伝達関数はほぼ１と見做すことができ
る。また、パワーアンプ７Ｄ，キャンセルスピーカ２
Ｄ，エラー検出用マイク１Ｂ，マイクアンプ８Ｂの各伝
達関数の積をほぼ実数とすることは容易であり、よっ
て、パワーアンプ６Ｄの入力点からマイクアンプ８Ｂの
出力点までの伝達関数Ｃ_BDを、ほぼ実数ｂにすることが
できる。すると、伝達関数Ｗ＝（−１／ｂ）とすること
で、容易にＷを（−１／Ｃ_DB）とほぼ同じにすることが
できる。

【００３８】なお、フィルタ２１_DBの伝達関数Ｃ_DB’と
フィルタ５Ｄの伝達関数Ｗ＝（−１／Ｃ_DB”）は、Ｄ／
Ａ変換器６Ｄの入力点にＭ系列ノイズデータを注入した
ときのＡ／Ｄ変換器９Ｂの出力点での応答信号を検出し
た結果に基づき、パワーアンプ７Ｄからマイクアンプ８
Ｂまでの伝達関数を推定して設定されるが、Ｃ_DB’，Ｃ
_DB”と、パワーアンプ７Ｄの入力点からマイクアンプ８
Ｂの出力点までの実際の伝達関数Ｃ_DBとの間の誤差が大
きいと、演算器２２Ｂの出力にキャンセルスピーカ２Ｄ
から発せられたキャンセル音響の成分が残り、ハウリン
グを起こすことがある。しかし、キャンセルスピーカ２
Ｄとエラー検出用マイク１Ｂまでの距離が短く、伝達関
数がほぼ１であるので、Ｃ_DB’，Ｃ_DB”と、パワーアン
プ７Ｄの入力点からマイクアンプ８Ｂの出力点までの実
際の伝達関数Ｃ_DBとの間の誤差はそれほど大きくなく、
ハウリングは生じ難くなっている。パワーアンプ７Ｄ，
キャンセルスピーカ２Ｄ，エラー検出用マイク１Ｂ，マ
イクアンプ８Ｂの各伝達関数の積をほぼ実数とすること
で、パワーアンプ７Ｄの入力点からマイクアンプ８Ｂの
出力点までの実際の伝達関数Ｃ_DBがほぼ実数ｂとなるよ
うにすれば、Ｃ_DB’，Ｃ_DB”は簡単にほぼＣ_DBと一致さ
せることができ、ハウリング防止効果が高まる。

【００３９】この第２実施例によれば、騒音制御対象者
Ａの左耳近傍と右耳近傍にそれぞれ別々にエラー検出用
マイク１Ａ，１Ｂを設置し、左耳近傍と右耳近傍の騒音
成分を別個に検出するとともに、エラー検出用マイク１
Ａでの騒音をキャンセルするキャンセルスピーカ２Ａと
エラー検出用マイク１Ｂでの騒音をキャンセルするキャ
ンセルスピーカ２Ｂを別個に設けるようにしたので、左
耳近傍と右耳近傍とで騒音が異なっている場合でも、左
耳と右耳で聞こえる騒音を適切に低減することができ
る。そして、フィルタ５Ｃ（５Ｄ）から出力されるキャ
ンセル用音響信号ｓ_C （ｎ）（ｓ_D （ｎ））を、パワー
アンプ７Ｃ（７Ｄ）の入力点からマイクアンプ８Ａ（８
Ｂ）の出力点までの伝達関数Ｃ_CA（Ｃ_DB）の推定値
Ｃ_CA’（Ｃ_DB’）が設定されたフィルタ２１_CA（２
１_DB）を通したあと、Ａ／Ｄ変換後のエラー検出用マイ
ク出力に加算することで見掛け上の騒音と相関の高いリ
ファレンス信号を作成できる。よって、従来の如く、騒
音センサを別個に設けなくても騒音制御を行うことがで
き、騒音センサの適切な設置場所を探し、取り付けを行
う手間が省ける。また、フィルタ５Ｃ（５Ｄ）に所定の
固定の伝達関数Ｗ_C （Ｗ_D ）を持たせれば受音点での騒
音を低減できるので、フィルタ５Ｃ（５Ｄ）の伝達関数
を逐次更新するための演算手段を設けなくて済み、構成
が簡単となるとともに、極めて安定した騒音制御が可能
となる。更に、パワーアンプ７Ｃ（７Ｄ）の入力点から
マイクアンプ８Ａ（８Ｂ）の出力点までの伝達関数Ｃ_CA
（Ｃ_DB）を１などの実数となるようにすれば、フィルタ
５Ｃ（５Ｄ）の伝達関数Ｗ_C （Ｗ_D ）も実数で良く、極
めて簡単に具現できる。

【００４０】また、キャンセルスピーカ２Ｃ（２Ｄ）を
エラー検出用マイク１Ａ（１Ｂ）の近傍に設置したの
で、騒音の中で特に耳障りとなる低域について、キャン
セルスピーカ２Ｃ（２Ｄ）からエラー検出用マイク１Ａ
（１Ｂ）までの空間の伝達関数をほぼ１とでき、キャン
セルスピーカ２Ｃ（２Ｄ）からエラー検出用マイク１Ａ
（１Ｂ）までのキャンセル音響の伝達時間の遅れを無視
できる程度に小さくできるとともに、キャンセルスピー
カ２Ｃ（２Ｄ）からエラー検出用マイク１Ａ（１Ｂ）の
間の空間の周波数−位相特性をほぼフラットな特性とで
きる。よって、騒音の中で特に耳障りとなる各周波数成
分について、エラー検出用マイク位置での騒音とキャン
セル音響との位相差をπ近くとでき、確実に騒音の低減
を図ることができる。また、フィルタ２１_CA，５Ｃ（２
１_DB，５Ｄ）の伝達関数はＤ／Ａ変換器６Ｃ（６Ｄ）の
入力点にＭ系列ノイズデータを注入したときのＡ／Ｄ変
換器９Ａ（９Ｂ）の出力点での応答信号を検出した結果
に基づき推定して設定されるが、キャンセルスピーカ２
Ｃ（２Ｄ）からエラー検出用マイク１Ａ（１Ｂ）までの
空間の伝達関数をほぼ１とできることで、フィルタ２１
_CA，５Ｃ（２１_DB，５Ｄ）に設定される伝達関数の誤差
を小さくし、演算器２２Ａ（２２Ｂ）の出力にキャンセ
ル音響成分が残らないようにしてハウリング防止を図る
ことができる。

【００４１】なお、フィルタ２１_CA（２１_BD）に設定さ
れた伝達関数Ｃ_CA’（Ｃ_DB’）とＣ_CA（Ｃ_DB）との誤
差、フィルタ５Ｃ（５Ｄ）に設定された伝達関数Ｗ_C ＝
−１／Ｃ_CA”（Ｗ_D ＝−１／Ｃ_DB”）と−１／Ｃ_CA（−
１／Ｃ_DB）との誤差は、周波数が高くなるほど大きくな
る。よって、演算器２２Ａ（２２Ｂ）と入力端子１２Ｃ
（１２Ｄ）の間に、騒音制御対象周波数域でない、例え
ば１ｋＨｚ以上をカットさせるＬＰＦを設ければ、より
確実にハウリングを防止することができる。

【００４２】また、キャンセルスピーカ２Ｃ（２Ｄ）は
通常、最低共振周波数以下の周波数−ゲイン特性が悪い
が、共振回路で構成されたブースト回路を設けて最低共
振周波数以下をブーストしようとすると、時間遅れが生
じて、エラー検出用マイク位置での騒音とキャンセル音
響との位相差がπから大きくずれてしまい、騒音低減効
果を発揮できなくなってしまう。この点、パワーアンプ
７Ｃ（７Ｄ）を定電流アンプとし、キャンセルスピーカ
２Ｃ（７Ｄ）を定電流アンプで駆動することにより、キ
ャンセルスピーカ２Ｃ（７Ｄ）の低域の周波数−ゲイン
特性をインピーダンスカーブと近い形とさせることがで
き、最低共振周波数以下の周波数域のレベルをブースト
回路でブーストしなくても持ち上げることができるよう
になる。このようにすれば、制御対象者Ａの近傍への設
置が難しいスピーカキャビネットを用いずに最低共振周
波数以下までキャンセル音響を再生することができ、騒
音低減効果が向上する。定電流アンプを用いる場合、更
に、キャンセルスピーカ２Ｃ（２Ｄ）のボイスコイルと
並列に、コイル，コンデンサ，抵抗の内、少なくともコ
イルまたはコンデンサを含む周波数特性補正回路を接続
し、騒音の制御対象周波数域内で、電気−音響変換手段
の周波数−ゲイン特性がフラットに近くなるように補正
したり、周波数−位相特性がフラットに近くなるように
補正しても良い。この周波数特性補正回路は、コイル単
独としたり、コンデンサ単独としたりするなどして、非
共振回路構成とするようにしても良い。

【００４３】また、エラー検出用マイク１Ａ（１Ｂ）と
騒音制御対象者Ａの左耳（右耳）との間が離れている
と、エラー検出用マイク１Ａ（１Ｂ）の位置と左耳（右
耳）の位置とでキャンセル音響の音圧に差が生じる。音
圧差が大きいとき、エラー検出用マイク１Ａ（１Ｂ）の
位置では丁度、騒音をキャンセルできても、騒音制御対
象者Ａの右耳の位置では騒音をキャンセルしきれない。
この場合、キャンセルスピーカ２Ｃ（２Ｄ）から出力さ
れたキャンセル音響のエラー検出用マイク１Ａ（１Ｂ）
の位置での音圧に対するキャンセルスピーカ２Ｃ（２
Ｄ）から出力されたキャンセル音響の騒音制御対象者Ａ
の左耳（右耳）の位置での音圧の比をｐとして、フィル
タ５Ｃ（５Ｄ）の伝達関数Ｗ_C を次式、 Ｗ_C ＝（−１／ｐＣ_CA”） （Ｗ_D ＝（−１／ｐＣ_DB”）） ……（15） に設定するようにすれば、前記音圧差が補正されて騒音
制御対象者Ａの左耳（右耳）の位置で騒音を丁度キャン
セルさせることができる。例えば、エラー検出用マイク
１Ａ（１Ｂ）の位置での音圧の方が騒音制御対象者Ａの
左耳（右耳）の位置より２倍大きいとき、ｐ＝０．５と
することで、騒音制御対象者Ａの左耳（右耳）の位置で
のキャンセル音響の音圧を（11）式（（13）式）の場合
に比べて２倍に上げ、騒音制御対象者Ａの左耳（右耳）
の位置で騒音を丁度キャンセルさせることができる。

【００４４】

【発明の効果】本発明に係る騒音制御装置によれば、エ
ラー検出用マイクの出力から、加工手段の出力を電力増
幅手段の入力点からマイク用増幅手段の出力点までの伝
達関数Ｃが設定されたフィルタを通した信号を減算する
ことで騒音と相関の高いリファレンス信号を作成できる
ので、騒音センサを別個に設けなくて済み、騒音センサ
の適切な設置場所を探し、取り付けを行う手間が省け
る。また、加工手段に所定の固定の伝達関数Ｗを持たせ
れば受音点での騒音を低減できるので、加工手段の伝達
関数を逐次更新するための演算手段を設けなくて済み、
構成が簡単となる。また、電力増幅手段の入力点からマ
イク用増幅手段の出力点までの伝達関数Ｃを１などの実
数となるようにすれば、加工手段の伝達関数Ｗも実数で
良く、簡単に具現でき、また安定した騒音制御が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る騒音制御装置のブロ
ック図である。

【図２】第１実施例におけるエラー検出用マイクとキャ
ンセルスピーカの配置を示す説明図である。

【図３】本発明の第２実施例に係る騒音制御装置のブロ
ック図である。

【図４】第２実施例におけるエラー検出用マイクとキャ
ンセルスピーカの配置を示す説明図である。

【図５】従来の能動騒音制御装置の回路図である。

【符号の説明】

１、１Ａ、１Ｂ エラー検出用マイク ２、２Ｃ、２Ｄ キャンセルスピーカ ５、５Ｃ、５Ｄ、２１、２１_CA、２１_DB フィルタ ６、６Ｃ、６Ｄ Ｄ／Ａ変換器 ７、７Ｃ、７Ｄ パワーアンプ ８、８Ａ、８Ｂ マイクアンプ ９、９Ａ、９Ｂ Ａ／Ｄ変換器 ２０、２０Ｃ、２０Ｄ 音響再生手段 ２２、２２Ａ、２２Ｂ 演算器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 騒音のリファレンス信号を所定の固定の
   伝達関数Ｗで加工し、騒音キャンセル信号を作成する加
   工手段と、 加工手段の出力を電力増幅する電力増幅手段と、 空間の所定箇所に置かれて電力増幅手段の出力を電気−
   音響変換する電気−音響変換手段と、 騒音制御対象者の耳の近傍に置かれたエラー検出用マイ
   クと、 エラー検出用マイクの出力を増幅するマイク用増幅手段
   と、 電力増幅手段の入力点からマイク用増幅手段の出力点ま
   での伝達関数Ｃが設定され，加工手段の出力を通すフィ
   ルタと、 マイク用増幅手段の出力からフィルタの出力を減算する
   減算手段とを備え、 減算手段の出力を騒音のリファレンス信号として加工手
   段に入力するとともに、加工手段の伝達関数Ｗを、Ｗ≒
   −１／Ｃに設定したこと、 を特徴とする騒音制御装置。
2. 【請求項２】 電気−音響変換手段は騒音制御対象者の
   耳の近傍に設置したこと、 を特徴とする請求項１記載の騒音制御装置。
3. 【請求項３】 減算手段の出力側に一定以下の周波数成
   分だけを通過させる低域通過手段を設けたこと、 を特徴とする請求項１または２記載の騒音制御装置。
4. 【請求項４】 電力増幅手段は定電流アンプとしたこ
   と、 を特徴とする請求項１記載の騒音制御装置。
5. 【請求項５】 電気−音響変換手段に周波数特性補正手
   段を付加したこと、 を特徴とする請求項４記載の騒音制御装置。
6. 【請求項６】 電気−音響変換手段から出力された音の
   エラー検出用マイクの位置での音圧に対する電気−音響
   変換手段から出力された音の騒音制御対象者の耳の位置
   での音圧の比をｐとして、 加工手段の伝達関数Ｗを、Ｗ≒−１／ｐＣに設定したこ
   と、 を特徴とする請求項１または２または３または４記載の
   騒音制御装置。